Projeto A Aprendizagem da Matemática Através do PianoCalc


Resumo: O uso da robótica como efetiva ferramenta pedagógica, tem se mostrado uma forma inovadora no processo de ensino aprendizagem, seu valor destaca-se por meio da lógica de programação de jogos eletrônicos, da música, da interação e do trabalho em grupo. Levando em consideração toda a contribuição ao bem-estar do aluno que a música proporciona, foi importante o desenvolvimento de um tapete interativo semelhante a um piano matemático, que permitisse aos alunos um momento de aprender brincando, como forma de motivar seu interesse em compreender e se dedicar aos conteúdos relativos à matemática. Desta forma, o aprendizado da matemática tende a tornar-se mais lúdico, criativo, dinâmico, divertido e com um viés mais interessante e de fácil compreensão para o aluno.
Palavras Chaves: Robótica, Educação, Matemática, Música.

Abstract: The use of robotics as an effective pedagogical tool has proved to be an innovative way in the teaching-learning process, its value is highlighted through the logic of programming electronic games, music, interaction and group work. Taking into consideration all the contribution to the student's well-being, the development of an interactive mat similar to a mathematical piano was important, allowing students a moment to learn by playing as a way to motivate their interest in understanding and focus on mathematical content. In this way, learning mathematics tends to become more playful, creative, dynamic, fun and with a more interesting and easily understood bias for the student.
Keywords: Robotics, Education, Mathematics, Music.

1 INTRODUÇÃO

A matemática, na maioria das vezes, é vista como uma disciplina pronta e acabada, sem espaço para a criatividade. Isso acaba gerando uma grande aversão nos alunos, fazendo com que acreditem que é algo difícil, distante da realidade e, muitas vezes, sem utilidade, onde quem aprende ou a compreende é considerado muito inteligente. O que deve ser feito é tirar a ideia de que a matemática é para poucos e, mostrar que todas as pessoas têm a capacidade de aprendê-la e ainda explorar o lúdico (ARAUJO, 2009).

Pensando em transformar o aprendizado da matemática em um processo interessante e divertido, propõe-se o emprego das novas tecnologias, principalmente da robótica e dos jogos eletrônicos aliados às artes e à música, como métodos de ensino mais dinâmicos e fonte de inovação para uma prática pedagógica mais efetiva.

O uso de recursos tecnológicos e da lógica de programação para construção de jogos e reprodução da música, traz inúmeros benefícios aos alunos, ao desenvolver as potencialidades indispensáveis à sua futura atuação profissional, tais como atenção, senso crítico, criatividade, iniciativa, raciocínio lógico, capacidade de resolver problemas, trabalho em equipe, socialização e o despertar da afetividade.

A música se torna aliada nesse processo, uma vez que ajuda na medida em que desenvolve os sentidos, ensina padrões rítmicos, habilidade sensório-motora e estimula o raciocínio matemático e aritmético (PONTES, 2017).

Olhando para as dificuldades de aprendizagem da matemática, faz-se necessário a efetivação desse projeto, que consiste em construir um jogo musical lúdico, um tipo de piano matemático em forma de tapete, denominado de PianoCalc, a fim de possibilitar aos educandos conhecimentos matemáticos acessíveis e prazerosos.

Este artigo encontra-se organizado da seguinte forma: a seção 2 apresenta o trabalho proposto, a seção 3 descreve os materiais e métodos. Os resultados são apresentados na seção 4, e as conclusões são apresentadas na seção 5.

2 O ROBÔ

O desenvolvimento do projeto se deu nas aulas de robótica educacional, no contra turno, permitindo momentos de pesquisa, troca de ideias, construção, engajamento, programação e automação, mudando a rotina da classe e despertando o interesse do aluno envolvido, buscando uma educação pública de qualidade, com foco no novo modelo de ensino híbrido.

Inicialmente, para criação do protótipo em miniatura do tapete piano matemático (PianoCalc), foram utilizados notebook, a plataforma eletrônica Arduino (ARDUINO, 2017) e seu IDE (Ambiente de Desenvolvimento Integrado), display de LCD 16x2, buzzer, 12 sensores capacitivos feitos com papel alumínio, jumpers, cabo USB, EVA, tesouras e fitas. Posteriormente, com a versão beta em tamanho real, alguns componentes foram substituídos como o display de LCD pelo software desenvolvido no Visual Studio C#, o buzzer pela caixa de som, o papel alumínio por sensores capacitivos e o tapete em EVA por outro produzido em lona de vinil com um layout colorido, numerado de 0 a 9 e com duas funções específicas, uma para iniciar o jogo e outra para repetir a sequência de notas musicais que forem tocadas.

Os alunos fizeram a montagem do circuito eletrônico, a construção do protótipo e a programação do Arduino com base na linguagem C++ para que controlassem os demais componentes, a fim de desenvolver o piano matemático, onde sua principal função seria de executar cálculos simples e reproduzir notas musicais, criando um ambiente de jogo dinâmico e bem interativo.

O jogo se dá quando o usuário inicia o software do piano matemático, pressionando a tecla S (função de start, iniciar), que se comunica com o Arduino no tapete. Depois realiza os cálculos pré-programados exibidos na tela do notebook, na qual, a igualdade indica uma nota musical, que por sua vez será tocada sempre que ele executar o cálculo mental e pressionar pisando no tapete, o número correspondente à resposta correta. O mesmo terá um tempo de 5 segundos para calcular e responder. Por exemplo, o cálculo, 2 multiplicado por 3 será igual à nota sol (2 x 3 = sol). Assim, quando o usuário tiver a solução, ele indicará a resposta pisando no número 6 e em consequência ouvirá o tom da nota visualizada na tela. O Arduino gravará em sua memória a sequência de respostas/notas apontadas pelo usuário e no final do jogo, ele terá a possibilidade de ouvir a música que “calculou” ou tocou. Desta forma, se algum cálculo foi feito de forma incorreta, as notas não serão tocadas de forma harmônica e a música final “Pirulito que bate-bate” não será ouvida corretamente. Porém, o usuário terá a opção de tentar de novo e reiniciar o jogo ao pisar na tecla R (função de replay, repetir).

O principal objetivo do jogo é proporcionar em forma de brincadeira o aprendizado da matemática e em consequência o da música, no que diz respeito às quatro operações básicas (adição, subtração, multiplicação e divisão) e a escala musical (dó, ré, mi, fá, sol, lá, si), tornando a aprendizagem do aluno mais significativa no âmbito acadêmico, com resultados positivos, e fazendo dela um processo atrativo e motivador.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Como já citado anteriormente, a matemática é vista como uma disciplina sem espaço para a criatividade, gerando, assim uma grande aversão nos alunos, tornando-se algo de difícil assimilação e entendimento. Todavia, com um pouco de criatividade, a matemática pode ser ensinada e estudada de forma lúdica e divertida.

Os levantamentos acerca do interesse em aprender matemática aliados aos benefícios que a música proporciona e principalmente pela situação de jogo, foram feitos somente de forma qualitativa, através de conversas informais com os alunos. Verificando as dificuldades de aprendizagem, observou-se a necessidade de criar novas formas para o aprendizado.

Para tornar real o processo mais lúdico de aprendizagem, foi desenvolvido um tipo de tapete musical, programado para prototipar um game com cálculos matemáticos. Alguns protótipos foram construídos, junto aos alunos, para podermos chegar ao objetivo principal. Para a construção do tapete foram utilizados alguns materiais como EVA, papel alumínio, fios e cola. A partir daí a construção do PianoCalc começa a ganhar forma.

O processo de construção foi realizado pelos alunos e acompanhado pelas professoras durante alguns meses, para se chegar efetivamente no modelo pretendido. Analisou-se o funcionamento e realizamos os devidos ajustes.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Aponta-se como resultado um maior interesse dos alunos a realização de cálculos. O envolvimento, de outros alunos que não faziam parte do projeto, também foi consideravelmente alto. O PianoCalc demonstrou a capacidade de interação do aluno com a matemática sem que a mesma seja maçante e de difícil compreensão.

Todavia, o desenvolvimento do projeto contribuiu de forma importante para uma melhor compreensão no processo de aprendizagem, sendo, entretanto, necessário ampliar sua forma de atuação e ensino. Não obstante, foi possível verificar uma maior dinâmica tanto no ensino quanto na aprendizagem da matemática, devido a ludicidade da música, permitindo assim uma interação melhor entre professor e aluno.

5 CONCLUSÕES

Pretende-se que a união entre a robótica, os jogos e a música como ferramenta para aprimorar o ensino da matemática, promova o desenvolvimento socioeducativo e busque reduzir os bloqueios apresentados por muitos alunos que temem a matemática e sentem-se incapacitados para aprendê-la.

Dentro de uma situação de jogo interativo que permita ao jogador realizar cálculos mentais matemáticos e reproduzir notas musicais, além de propiciar no aluno a capacidade de resolver situações problemas, desenvolvendo infinitas habilidades.

Por se tratar de uma versão beta, muito ainda precisa ser aperfeiçoado para que o projeto desenvolvido possa ser difundido nas escolas e utilizado como ferramenta didáticas por professores e alunos no que tange o processo de ensino e aprendizagem.

Sobretudo, nota-se grande motivação ao mesmo tempo que os alunos falam matemática e apresentam também um melhor desempenho e atitudes mais positivas frente a seus processos de aprendizagem.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ARDUINO. Disponível em: <http://www.arduino.cc>. Acesso em: julho 2017.

ARAUJO, G. et al. Oficina brincar e educar: jogos matemáticos. Minas Gerais: UFV, 2009.

FERNANDO, Claúdio (Org.). Guia das Novas Tecnologias. Brasília, Ministério da Educação, Secretária da Educação Básica, 2008.

PONTES, Ana Paula. Música ajuda no aprendizado das crianças. Revista Crescer. Disponível em: <http://revistacrescer.globo.com/Revista/Crescer/ 0,,EMI66583-15153,00.-html>. Acesso em: julho 2017.

Disponível em MNR/Mostra Virtual: http://200.145.27.212/MNR/mostravirtual/interna.php?id=25537

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